黑龙江大学付宏刚团队｜钌物种修饰调控 Nb₂O₅₋ₓ 分级结构的光催化 CO₂ 还原产物选择性

背景：利用太阳能将CO₂转化为高附加值燃料是应对能源危机和全球变暖的理想途径，但实现高活性和高选择性的光催化CO₂还原仍面临挑战。研究目的：黑龙江大学付宏刚团队旨在通过协同调控Nb₂O₅的微纳结构与电子结构，利用钌物种修饰来调控光催化CO₂还原的反应路径和产物选择性。结论：成功制备了含有氧空位和氮掺杂的“蓟花状”分级结构Nb₂O₅₋ₓ，其表现出高CO产率和选择性；进一步修饰Ru纳米团簇构建的Ru–Nb₂O₅₋ₓ催化剂显著提升了CH₄产率和选择性。研究表明，Ru物种通过促进水活化提供活性氢，驱动中间体质子化，从而有效调控产物从CO向CH₄的转变，为设计高效光催化剂提供了新策略。